FR2853085A1

FR2853085A1 - A SEISMIC PROSPECTION METHOD

Info

Publication number: FR2853085A1
Application number: FR0304298A
Authority: FR
Inventors: Benjamin Peter Jeffryes
Original assignee: Services Petroliers Schlumberger SA
Current assignee: Services Petroliers Schlumberger SA
Priority date: 2002-04-06
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-10-01
Anticipated expiration: 2023-04-07
Also published as: GB2387226A; US7376046B2; NL1033146C2; GB0207995D0; FR2853085B1; NL1033146A1; NO336129B1; US20070091721A1; NO20031535D0; NL1023118C2; NO339176B1; NO20150043L; US20060158962A1; US7672194B2; NL1023118A1; US20030210609A1; GB2387226B; US20080232194A1; US7050356B2; GB2387226C

Abstract

Une méthode de prospection sismique comprenant les étapes d'activation du ou de chaque vibreur dans un premier groupe de vibreurs au temps T0, et d'activation subséquente du ou de chaque vibreur dans un deuxième groupe de vibreurs au temps T1 qui satisfait T0 < T1 < T0 + S1 + L où S1 est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs et L est le temps d'écoute. Au moins un groupe parmi le premier groupe de vibreurs et le deuxième groupe de vibreurs comprend au moins deux vibreurs. Le premier groupe et le deuxième groupe de vibreurs peuvent être le même groupe ou bien ils peuvent être des groupes différents. Cette méthode permet de réduire le temps requis pour achever une étude sismique par comparaison avec les techniques de "tirs simultanés" et de "tirs à balayage glissant" de l'art antérieur.Dans un cas où le premier groupe et le deuxième groupe de vibreurs sont différents, la méthode peut en outre comprendre l'activation du ou de chaque vibreur dans le premier groupe de vibreurs au temps T2, où T1 < T2 < T1 + S2 + L et S2 est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs, puis l'activation du ou de chaque vibreur dans le deuxième groupe de vibreurs au temps T3 où T2 < T3 < T2 + S1 + L et où T3 - T2 ≠ T1 - T0. Le temps de retard variable entre un tir du premier groupe de vibreurs et le tir correspondant du deuxième groupe de vibreurs signifie que du bruit harmonique se produira à des temps différents dans les enregistrements de tirs de sorte que le bruit puisse être éliminé en combinant de façon appropriée les enregistrements de tirs.A seismic prospecting method comprising the steps of activating the or each vibrator in a first group of vibrators at time T0, and subsequent activation of the or each vibrator in a second group of vibrators at time T1 which satisfies T0 <T1 <T0 + S1 + L where S1 is the scanning time of the first group of vibrators and L is the listening time. At least one of the first group of vibrators and the second group of vibrators includes at least two vibrators. The first group and the second group of vibrators can be the same group or they can be different groups. This method makes it possible to reduce the time required to complete a seismic study by comparison with the techniques of "simultaneous blasts" and "sliding sweeps" of the prior art. In a case where the first group and the second group of vibrators are different, the method may further comprise the activation of the or each vibrator in the first group of vibrators at time T2, where T1 <T2 <T1 + S2 + L and S2 is the scanning time of the first group of vibrators, then the activation of the or each vibrator in the second group of vibrators at time T3 where T2 <T3 <T2 + S1 + L and where T3 - T2 ≠ T1 - T0. The variable delay time between a shot from the first group of vibrators and the corresponding shot from the second group of vibrators means that harmonic noise will occur at different times in the shot recordings so that the noise can be eliminated by combining in such a manner. appropriate recordings of shots.

Description

Une méthode de prospection sismiqueA seismic prospecting method

La présente invention concerne une méthode de prospection sismique. The present invention relates to a seismic survey method.

En particulier, elle concerne une méthode de prospection sismique dans laquelle deux groupes de sources de vibration ou plus émettent de l'énergie sismique de telle manière que leurs temps de balayage (sweep) se chevauchent les uns les autres. In particular, it relates to a seismic survey method in which two or more groups of vibration sources emit seismic energy such that their sweep times overlap each other.

Le principe de la prospection sismique consiste à faire produire de 10 l'énergie sismique par une source d'énergie sismique, énergie qui se propage vers le bas à travers la Terre. L'énergie sismique se propageant vers le bas est réfléchie par une ou plusieurs structures géologiques à l'intérieur de la Terre qui font office de réflecteurs partiels d'énergie sismique. L'énergie sismique réfléchie est détectée par un ou plusieurs 15 capteurs (appelés généralement "récepteurs"). Il est possible d'obtenir des informations sur la structure géologique de la Terre à partir d'énergie sismique qui subit une réflexion au sein de la Terre et est par la suite acquise au niveau des récepteurs. The principle of seismic prospecting is to produce seismic energy by a source of seismic energy, energy that propagates downwardly across the Earth. The downward propagating seismic energy is reflected by one or more geological structures within the Earth that act as partial reflectors of seismic energy. The reflected seismic energy is detected by one or more sensors (generally called "receivers"). It is possible to obtain information on the geological structure of the Earth from seismic energy that is reflected in the Earth and is subsequently acquired at the level of the receivers.

En pratique, un agencement de prospection sismique comprend un arrangement de sources d'énergie sismique. Cela est dû au fait qu'il est nécessaire de générer suffisamment d'énergie pour illuminer des structures en profondeur au sein de la Terre, et une source sismique unique ne peut généralement pas réaliser cela. 25 On connaît des sources d'énergie sismique qui émettent de l'énergie sismique à plus d'une fréquence. Parmi des exemples de telles sources sismiques, on trouve des sources de vibration, lesquelles émettent de l'énergie sismique dans une gamme de fréquences allant, par exemple, de 30 5 ou 10 Hz à 100 Hz. Lorsqu'une telle source de vibration est activée, de l'énergie sismique est émise sur une période de temps finie, et la fréquence de l'énergie émise change durant la période sur laquelle de l'énergie sismique est émise. Par exemple, la fréquence de l'énergie émise peut augmenter de façon monotone durant la période sur laquelle de l'énergie sismique est émise. Le processus consistant à faire fonctionner 5 une source de vibration d'énergie sismique afin de provoquer l'émission d'énergie sismique sur la gamme de fréquences du vibreur sera appelé ici "balayage" ("sweeping") du vibreur, et l'étape consistant à initier un balayage de vibreur sera appelée "activation" du vibreur. Chaque émission d'énergie sismique à partir d'un vibreur est connue sous le nom 10 de "tir". La période de temps sur laquelle de l'énergie sismique est émise par la source de vibration sera appelée "temps de balayage", et la "vitesse de balayage" est la vitesse à laquelle change la fréquence au cours du temps de balayage (en pratique, on utilise généralement une vitesse de balayage linéaire). In practice, a seismic survey arrangement includes an arrangement of seismic energy sources. This is because it is necessary to generate enough energy to illuminate structures deep within the Earth, and a single seismic source can not usually achieve this. Seismic energy sources are known that emit seismic energy at more than one frequency. Examples of such seismic sources include vibration sources, which emit seismic energy in a frequency range from, for example, 5 or 10 Hz to 100 Hz. Where such a source of vibration is When activated, seismic energy is emitted over a finite period of time, and the frequency of the energy emitted changes during the period over which seismic energy is emitted. For example, the frequency of the energy emitted may increase monotonically during the period over which seismic energy is emitted. The process of operating a seismic energy vibration source to cause the seismic energy to be emitted over the vibrator frequency range will be referred to herein as "sweeping" of the vibrator, and the step initiating a vibrator scan will be called "activation" of the vibrator. Each emission of seismic energy from a vibrator is known as "firing". The period of time on which seismic energy is emitted by the vibration source will be called "sweep time", and the "sweep rate" is the rate at which the frequency changes over the sweep time (in practice). , a linear scanning speed is generally used).

Une source de vibration sismique destinée à être utilisée sur terre consiste généralement en une embase en contact avec le sol. De l'énergie sismique est transmise dans le sol en appliquant une force vibratoire à la plaque, et cela est réalisé en appliquant une forme d'onde de commande 20 connue sous le nom de "balayage pilote" ("pilot sweep") au mécanisme de commande de vibreur. Le balayage pilote consiste généralement en un signal en fréquence balayée d'amplitude constante, quoiqu'il diminue progressivement à chaque extrémité pour permettre à l'amplitude de la vibration d'être montée et descendue par incréments au début et à la fin 25 du balayage respectivement. En pratique, la forme d'onde appliquée au sol par la plaque n'est pas exactement la même que la forme d'onde pilote; en particulier, en plus d'appliquer une force à la fréquence souhaitée à n'importe quel moment (connue sous le nom de "fréquence fondamentale"), le vibreur applique aussi une force à des multiples entiers 30 de la fréquence fondamentale (connus sous le nom d'harmoniques"). A source of seismic vibration for use on land generally consists of a base in contact with the ground. Seismic energy is transmitted into the ground by applying a vibratory force to the plate, and this is accomplished by applying a control waveform known as a pilot sweep to the mechanism. vibrator control. The pilot scan generally consists of a swept frequency signal of constant amplitude, although it gradually decreases at each end to allow the amplitude of the vibration to be raised and lowered in increments at the beginning and at the end of the sweep. respectively. In practice, the waveform applied to the ground by the plate is not exactly the same as the pilot waveform; in particular, in addition to applying a force to the desired frequency at any time (known as the "fundamental frequency"), the vibrator also applies a force to integer multiples of the fundamental frequency (known as the name of harmonics ").

On connaît aussi des sources de vibration d'énergie sismique marines. Là encore, on leur fait faire un balayage afin d'émettre de l'énergie sismique sur une gamme de fréquences. Marine seismic energy vibration sources are also known. Again, they are scanned to emit seismic energy over a range of frequencies.

Lorsqu'une source de vibration sismique est activée pour émettre de l'énergie sismique, l'énergie sismique incidente sur un récepteur est enregistrée pendant une période pré-déterminée depuis le début du temps de balayage de la source. Le laps de temps de la fin du temps de balayage à la fin de la période d'enregistrement est généralement connu sous le 10 nom de "temps d'écoute", et des données sont acquises au niveau d'un récepteur depuis le début du temps de balayage jusqu'à la fin du temps d'écoute. Les données acquises au niveau d'un récepteur en conséquence de l'activation d'une source sont ensuite traitées, par exemple par intercorrélation des données acquises avec le balayage 15 pilote de la source pour produire un enregistrement qui soit de la longueur du temps d'écoute. When a seismic vibration source is activated to emit seismic energy, the seismic energy incident on a receiver is recorded for a pre-determined period since the start of the source scan time. The length of time from the end of the scan time to the end of the recording period is generally known as "listening time", and data has been acquired at a receiver since the beginning of the recording period. scan time until the end of the listening time. The data acquired at a receiver as a consequence of the activation of a source is then processed, for example by cross-correlating the data acquired with the source scan of the source to produce a record which is of the length of time of the source. 'listening.

La figure 1 est une illustration schématique du processus d'une étude sismique classique qui utilise un arrangement de sources de vibration 20 terrestres. Au temps TO, une source sismique dans l'arrangement de sources est activée pour débuter son balayage. Dans cet exemple, le temps de balayage de vibreur a une durée S, et la fréquence de l'énergie sismique émise par le vibreur augmente de façon monotone depuis une fréquence f0 au temps TO jusqu'à une fréquence f1 (fi > fo) à la conclusion 25 du balayage (au temps TO + S). Le temps de balayage est suivi du temps d'écoute, de sorte que le temps total du processus d'activation et de balayage de la source ainsi que d'écoute au niveau d'un récepteur pour de l'énergie sismique est S + L, o L est la durée du temps d'écoute. Figure 1 is a schematic illustration of the process of a conventional seismic survey that uses an arrangement of terrestrial vibration sources. At time TO, a seismic source in the source arrangement is activated to start its scanning. In this example, the vibrator sweep time has a duration S, and the frequency of the seismic energy emitted by the buzzer increases monotonically from a frequency f0 to the time TO up to a frequency f1 (fi> fo) to the conclusion of the scan (at time TO + S). The scanning time is followed by the listening time, so that the total time of the activation and scanning process of the source as well as listening at a receiver for seismic energy is S + L , where L is the duration of the listening time.

Dans une étude sismique classique, les sources sont activées de telle sorte qu'un récepteur ne recevra de l'énergie sismique que d'une seule source dans une période d'écoute donnée quelconque. Le retard minimum entre le début de deux balayages de vibreur dans une telle étude est donc la somme du temps de balayage S et du temps d'écoute L. Le temps d'écoute L est prévu suffisamment grand pour que toute l'énergie sismique requise au niveau d'un récepteur dans une période d'écoute particulière soit émise durant le temps de balayage précédant immédiatement cette période d'écoute. In a conventional seismic survey, the sources are activated such that a receiver will receive seismic energy from only one source in any given listening period. The minimum delay between the start of two vibrator scans in such a study is therefore the sum of the scanning time S and the listening time L. The listening time L is expected to be large enough that all the seismic energy required at a receiver in a particular listening period is transmitted during the scan time immediately preceding this listening period.

Le processus de prospection sismique classique présente l'inconvénient 10 d'être potentiellement lent, du fait qu'il est nécessaire que le temps de retard minimum entre les débuts de deux balayages de vibreur soit la somme du temps de balayage et du temps d'écoute. La technique d'acquisition par "balayage glissant" est une tentative connue de réduction du temps requis pour réaliser une étude sismique. Dans la 15 technique par balayage glissant, le temps de retard minimum entre les débuts de deux balayages de vibreur subséquents est seulement le temps d'écoute, et non la somme du temps de balayage et du temps d'écoute. La longueur d'enregistrement après intercorrélation est la longueur du temps d'écoute. The conventional seismic prospecting process has the drawback of being potentially slow, since it is necessary for the minimum delay time between the starts of two vibrator scans to be the sum of the sweep time and the sweep time. listening. The technique of acquisition by "sliding sweeping" is a known attempt to reduce the time required to perform a seismic study. In the sliding scan technique, the minimum delay time between the starts of two subsequent vibrating scans is only the listening time, not the sum of the scan time and the listening time. The recording length after intercorrelation is the length of the listening time.

La technique de balayage glissant est illustrée sur la figure 2. Comme dans la méthode de la figure 1, une source sismique dans l'arrangement de sources est activée afin de débuter son balayage au temps TO, le temps de balayage de vibreur a une durée S, et la période de balayage est 25 suivie d'un temps d'écoute L. Le temps Tl auquel une deuxième source est activée afin de débuter son balayage n'a toutefois pas besoin de satisfaire Tl > TO + S + L, mais doit seulement satisfaire Tl > TO + L. Du fait que le temps de retard minimum entre l'activation de deux sources dans la technique de balayage glissant est seulement le temps d'écoute, 30 et non la somme du temps de balayage et du temps d'écoute, la technique de balayage glissant permet de réduire le temps nécessaire pour achever une étude sismique. Toutefois, elle présente l'inconvénient que des harmoniques de la fréquence fondamentale générées par un vibreur sont présentes sur le sismogramme enregistré par un ou plusieurs vibreurs précédents. The sliding scanning technique is illustrated in FIG. 2. As in the method of FIG. 1, a seismic source in the source arrangement is activated in order to start its scanning at the time TO, the vibrator sweep time has a duration S, and the scanning period is followed by a listening time L. The time T1 at which a second source is activated in order to start its scanning does not however have to satisfy Tl> TO + S + L, but only needs to satisfy Tl> TO + L. Since the minimum delay time between the activation of two sources in the sliding sweep technique is only the listening time, and not the sum of the sweep time and the time listening, the sliding sweeping technique reduces the time required to complete a seismic study. However, it has the disadvantage that harmonics of the fundamental frequency generated by a vibrator are present on the seismogram recorded by one or more previous vibrators.

Une technique de prospection connue supplémentaire est la technique de "tirs simultanés". Dans la méthode de tirs simultanés, deux sources sismiques ou plus disposées à des emplacements de tir respectifs sont activées afin de débuter leurs balayages en même temps. L'énergie sismique acquise au niveau d'un récepteur contiendra par conséquent des événements résultant de l'énergie sismique émise par toutes les sources. Afin de permettre aux évènements correspondant à chaque source d'être séparés les uns des autres, chaque vibreur doit effectuer un balayage, à son emplacement de tir, au moins autant de fois qu'il y a de 15 vibreurs dans le groupe, et les données enregistrées sont ensuite manipulées de façon algébrique pour séparer les évènements correspondant à chaque source. Typiquement, chaque vibreur effectuera un balayage pendant le même laps de temps, à la même vitesse de balayage et sur la même gamme de fréquences, mais la relation de phases 20 entre des vibreurs change d'un enregistrement à un autre. Dans le cas d'un groupe de deux vibreurs, par exemple, un schème adéquat serait que les deux vibreurs effectuent un balayage en phase durant le premier enregistrement et effectuent un balayage déphasés de 1800 durant le deuxième enregistrement. La moyenne des deux signaux acquis par un 25 récepteur donne le signal naissant au niveau de ce récepteur suite à l'activation d'un vibreur, et la moitié de la différence des deux signaux acquis par un récepteur donne le signal naissant au niveau de ce récepteur suite à l'activation de l'autre vibreur. An additional known prospecting technique is the technique of "simultaneous shots". In the simultaneous firing method, two or more seismic sources at respective firing locations are activated to begin their scans at the same time. The seismic energy acquired at a receiver will therefore contain events resulting from the seismic energy emitted by all sources. In order to allow events corresponding to each source to be separated from each other, each vibrator must scan at its firing location at least as many times as there are vibrators in the group, and recorded data are then manipulated algebraically to separate the events corresponding to each source. Typically, each vibrator will scan for the same amount of time, at the same scan rate, and on the same frequency range, but the phase relationship between vibrators will change from one record to another. In the case of a group of two vibrators, for example, a suitable scheme would be for the two vibrators to perform in-phase scanning during the first recording and to perform an out-of-phase scan of 1800 during the second recording. The average of the two signals acquired by a receiver gives the nascent signal at this receiver following the activation of a vibrator, and half of the difference of the two signals acquired by a receiver gives the nascent signal at that receiver. receiver after activating the other vibrator.

Un premier aspect de la présente invention fournit une méthode de prospection sismique comprenant les étapes consistant: à activer le ou chaque vibreur dans un premier groupe de vibreurs au temps TO; et à activer le ou chaque vibreur dans un deuxième groupe de vibreurs au temps Tl, o TO < Tl < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs et L est le temps durant lequel des données sont acquises au niveau d'un récepteur; dans laquelle au moins un groupe parmi le premier groupe de vibreurs et le deuxième groupe de vibreurs comprend au moins deux vibreurs. A first aspect of the present invention provides a seismic survey method comprising the steps of: activating the or each vibrator in a first group of vibrators at time TO; and to activate the or each vibrator in a second group of vibrators at time T1, where TO <Tl <TO + Si + L o Si is the scanning time of the first group of vibrators and L is the time during which data are acquired at a receiver; wherein at least one of the first group of vibrators and the second group of vibrators comprises at least two vibrators.

La présente invention fournit une méthode de prospection sismique qui 10 combine la technique d'acquisition simultanée connue et la technique d'acquisition par balayage glissant connue. Elle fait usage de la technique d'acquisition simultanée en ce qu'au moins l'un des groupes de vibreurs contient deux vibreurs ou plus, mais les différents groupes sont balayés à l'aide d'une technique de balayage glissant. La présente invention fournit 15 une réduction du temps requis pour réaliser une étude sismique par comparaison avec le temps requis par une technique de balayage glissant classique. The present invention provides a seismic survey method which combines the known simultaneous acquisition technique with the known sliding scanning technique. It makes use of the simultaneous acquisition technique in that at least one of the groups of vibrators contains two or more vibrators, but the different groups are scanned using a sliding scanning technique. The present invention provides a reduction in the time required to conduct a seismic survey as compared to the time required by a conventional sliding sweep technique.

L'invention peut être appliquée à un groupe de vibreurs unique, auquel cas le deuxième groupe de vibreurs est le premier groupe de vibreurs, ou bien les premier et deuxième groupes de vibreurs peuvent être distincts. The invention can be applied to a single group of vibrators, in which case the second group of vibrators is the first group of vibrators, or the first and second groups of vibrators can be distinct.

Dans un mode de réalisation préféré, la méthode comprend l'étape consistant à activer le ou chaque groupe de vibreurs au moins autant de 25 fois qu'il y a de vibreurs dans le groupe respectif et de telle sorte que la contribution de chaque vibreur dans un groupe puisse être déterminée par une opération algébrique sur des enregistrements de récepteur de balayages réalisés par le groupe respectif. In a preferred embodiment, the method comprises the step of activating the or each group of vibrators at least as many times as there are vibrators in the respective group and so that the contribution of each vibrator in a group can be determined by an algebraic operation on scans receiver recordings made by the respective group.

Dans un mode de réalisation préféré, Tl - TO > (n - 1) Sl fo/n (f i - f o) , o n est un entier naturel, f O est la limite de fréquence inférieure du balayage de vibreur et f t est la limite de fréquence supérieure du balayage de vibreur. Cela permet au bruit dans les données acquises résultant de la miè,e harmonique de la fréquence fondamentale d'être estimé pour tout m:S n. In a preferred embodiment, Tl - TO> (n - 1) Sl fo / n (fi - fo), one is a natural integer, f O is the lower frequency limit of the vibrator scan, and ft is the limit of higher frequency of the vibrator scan. This allows the noise in the acquired data resulting from the mid-harmonic of the fundamental frequency to be estimated for any m: S n.

Dans un mode de réalisation préféré, la méthode comprend les étapes consistant: à activer le ou chaque vibreur dans le premier groupe de vibreurs au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième groupe de vibreurs; et à activer le ou chaque vibreur dans le deuxième groupe de vibreurs au temps T3 o T2 < T3 < T2 + S + L; le premier groupe de vibreurs est différent du deuxième groupe de vibreurs; et T3 - T2 É Tl - TO. In a preferred embodiment, the method comprises the steps of: activating the or each vibrator in the first group of vibrators at time T2, where Tl <T2 <T1 + S2 + L o S2 is the scanning time of the second group vibrators; and activating the or each vibrator in the second group of vibrators at time T3 o T2 <T3 <T2 + S + L; the first group of vibrators is different from the second group of vibrators; and T3 - T2E Tl - TO.

Ce mode de réalisation permet d'appliquer une technique de réduction 15 supplémentaire de bruit. Le temps de retard variable entre un tir du premier groupe et le tir d'un deuxième groupe signifie que du bruit harmonique se produira à des temps différents dans les enregistrements des deux tirs. Le bruit peut donc être éliminé en faisant de façon appropriée la somme des deux enregistrements de tir, en supposant que 20 chaque enregistrement de tir contienne le même signal. This embodiment makes it possible to apply an additional noise reduction technique. The varying delay time between a shot of the first group and the shot of a second group means that harmonic noise will occur at different times in the recordings of the two shots. The noise can therefore be eliminated by appropriately summing the two firing records, assuming that each firing record contains the same signal.

Un deuxième aspect de la présente invention fournit une méthode de prospection sismique comprenant les étapes consistant: à activer un premier vibreur au temps TO; à activer un deuxième vibreur différent du 25 premier vibreur au temps Tl, o TO < Tl < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier vibreur et L est le temps durant lequel des données sont acquises au niveau d'un récepteur; à activer le premier vibreur au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième vibreur; et à activer le deuxième vibreur au temps 30 T3oT2<T3<T2+S1 +LetoT3-T2 #T1 -TO. A second aspect of the present invention provides a seismic survey method comprising the steps of: activating a first vibrator at time TO; to activate a second vibrator different from the first vibrator at the time T1, where TO <Tl <TO + Si + L o Si is the scanning time of the first vibrator and L is the time during which data are acquired at a level of receiver; to activate the first vibrator at time T2, where Tl <T2 <Tl + S2 + L o S2 is the scanning time of the second vibrator; and to activate the second vibrator at time T3oT2 <T3 <T2 + S1 + LetoT3-T2 # T1 -TO.

Dans un mode de réalisation préféré T3 - T2 > Tl - TO. In a preferred embodiment T3 - T2> Tl - TO.

Un troisième aspect de la présente invention fournit un agencement de prospection sismique comprenant: une pluralité de sources de vibration; 5 et un moyen de commande adapté pour activer le ou chaque vibreur dans un premier groupe de vibreurs au temps TO et pour activer le ou chaque vibreur dans un deuxième groupe de vibreurs au temps Tl, o TO < Tl < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs et L est le temps durant lequel des données sont acquises au niveau d'un 10 récepteur. A third aspect of the present invention provides a seismic survey arrangement comprising: a plurality of vibration sources; And a control means adapted to activate the or each vibrator in a first group of vibrators at time TO and to activate the or each vibrator in a second group of vibrators at time T1, where TO <Tl <TO + Si + L o If is the scan time of the first group of vibrators and L is the time during which data is acquired at a receiver.

Un quatrième aspect de la présente invention fournit un agencement de prospection sismique comprenant: une pluralité de sources de vibration; et un moyen de commande adapté pour: (a) activer un premier vibreur au 15 temps TO; (b) activer un deuxième vibreur différent du premier vibreur au temps Tl, o TO < Ti < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier vibreur et L est le temps durant lequel des données sont acquises au niveau d'un récepteur; (c) activer le premier vibreur au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième vibreur; et (d) activer le deuxième vibreur au temps T3 o T2 < T3 < T2 + Si + L et o T3 - T2 * Tl - TO. A fourth aspect of the present invention provides a seismic survey arrangement comprising: a plurality of vibration sources; and control means adapted to: (a) activate a first time vibrator TO; (b) activating a second vibrator different from the first vibrator at the time T1, where TO <Ti <TO + Si + L o Si is the scanning time of the first vibrator and L is the time during which data are acquired at the level of a receiver; (c) activating the first buzzer at time T2, where Tl <T2 <Tl + S2 + L o S2 is the sweeping time of the second buzzer; and (d) activating the second vibrator at time T3 o T2 <T3 <T2 + Si + L and o T3 - T2 * Tl - TO.

Dans un mode de réalisation préféré, le moyen de commande comprend un processeur de données programmable. 25 Un cinquième aspect de l'invention fournit un support contenant un programme destiné au processeur de données d'un agencement de prospection sismique tel que défini plus haut. In a preferred embodiment, the control means comprises a programmable data processor. A fifth aspect of the invention provides a medium containing a program for the data processor of a seismic survey arrangement as defined above.

Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont maintenant être décrits, à titre d'exemples illustratifs, en référence aux figures qui les accompagnent, sur lesquelles: la figure 1 est un chronogramme schématique d'une étude sismique classique; la figure 2 est un chronogramme schématique d'une étude sismique par balayage glissant classique; la figure 3 est un chronogramme schématique d'une étude sismique selon 10 un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est un organigramme schématique fonctionnel d'un mode de réalisation de la présente invention; la figure 5 est une illustration schématique de données sismiques brutes; la figure 6 illustre le résultat du traitement des données sismiques brutes de la figure 5 selon une première méthode de la présente invention; la figure 7 illustre les résultats du traitement des données sismiques de la figure 5 selon une deuxième méthode de la présente invention; la figure 8 montre le résultat du traitement des données sismiques de la figure 5 selon les première et deuxième méthodes de l'invention; 25 la figure 9(a) est un diagramme schématique d'un agencement de prospection sismique selon la présente invention; et la figure 9(b) est un diagramme schématique d'un moyen de commande 30 de l'agencement de prospection sismique de la figure 9(a). Preferred embodiments of the present invention will now be described, by way of illustrative examples, with reference to the accompanying figures, in which: Figure 1 is a schematic timing diagram of a conventional seismic survey; Fig. 2 is a schematic timing diagram of a conventional sliding sweep seismic survey; Fig. 3 is a schematic timing diagram of a seismic survey according to a first embodiment of the present invention; Fig. 4 is a schematic flowchart of one embodiment of the present invention; Figure 5 is a schematic illustration of raw seismic data; Fig. 6 illustrates the result of processing the raw seismic data of Fig. 5 according to a first method of the present invention; Fig. 7 illustrates the results of processing the seismic data of Fig. 5 according to a second method of the present invention; Fig. 8 shows the result of processing the seismic data of Fig. 5 according to the first and second methods of the invention; Fig. 9 (a) is a schematic diagram of a seismic survey arrangement according to the present invention; and Fig. 9 (b) is a schematic diagram of a control means 30 of the seismic survey arrangement of Fig. 9 (a).

Le fonctionnement d'un agencement de prospection sismique selon un premier mode de réalisation de la présente invention est illustré schématiquement sur la figure 3, laquelle est un chronogramme de la méthode. Cette méthode permet une réduction du temps pris pour 5 achever une étude sismique par comparaison avec la méthode de balayage glissant classique décrite plus haut. The operation of a seismic survey arrangement according to a first embodiment of the present invention is illustrated schematically in FIG. 3, which is a timing diagram of the method. This method allows a reduction in the time taken to complete a seismic survey as compared with the conventional sliding sweep method described above.

La méthode suppose que l'étude sismique a un arrangement de sources de vibration sismiques. Afin de mettre en oeuvre la méthode, les vibreurs 10 sont groupés en deux groupes ou plus, un groupe de vibreurs pouvant fonctionner indépendamment du ou de chaque autre groupe de vibreurs. The method assumes that the seismic survey has an arrangement of seismic vibration sources. In order to implement the method, the vibrators 10 are grouped into two or more groups, a group of vibrators being operable independently of the or each other group of vibrators.

Le groupement peut être un groupement physique, les vibreurs étant par exemple agencés en un arrangement à deux dimensions, chaque rangée ou colonne constituant un groupe. En alternative, le groupement peut être 15 un groupement fictif, dans lequel des vibreurs dans un arrangement sont divisés de façon fictive en deux groupes ou plus. Il n'est pas nécessaire que chaque groupe ait le même nombre de vibreurs, mais un groupe au moins doit contenir deux vibreurs ou plus. The group may be a physical group, the vibrators being for example arranged in a two-dimensional arrangement, each row or column constituting a group. Alternatively, the grouping may be a dummy group, in which vibrators in one arrangement are fictitiously divided into two or more groups. It is not necessary for each group to have the same number of vibrators, but at least one group must contain two or more vibrators.

Au temps TO un premier groupe de vibreurs est activé. C'est à dire que chaque vibreur dans le premier groupe débute son balayage au temps TO. At time TO a first group of vibrators is activated. That is, each vibrator in the first group starts its scan at time TO.

Tous les vibreurs dans le premier groupe auront le même temps de balayage. (Pour chaque groupe, tous les vibreurs dans le groupe auront le temps de balayage. En principe, différents groupes pourraient avoir différents temps de balayage, bien qu'il soit courant que les groupes aient tous le même temps de balayage les uns les autres.) Si le temps de balayage des vibreurs dans le premier groupe est Si, alors la période de balayage du premier groupe de vibreurs dure du temps TO au temps TO + Si. La période de balayage pour le premier groupe est ensuite suivie par 30 un temps d'écoute, lequel a une durée L et se conclut donc au temps TO + Si + L. il Un deuxième groupe de vibreurs est activé afin de débuter leurs balayages au temps Tl. Le temps Tl est avant la fin de la période d'écoute du premier groupe de vibreurs, c'est à dire que Tl < TO + Si + L. Le groupe de vibreurs activé au temps Tl est appelé deuxième groupe de 5 vibreurs par souci de commodité, mais le deuxième groupe de vibreurs pourrait soit être différent du premier groupe de vibreurs, soit être identique à celui-ci. La période de balayage du deuxième groupe de vibreurs a une durée S2 (qui peut être égale à Si) et donc s'étend de Tl à Tl + S2, et la période d'écoute s'étend alors jusqu'à Tl + S2 + L (les deux 10 groupes auront le même temps d'écoute). Il faut que le temps de retard entre le début du balayage du premier groupe de vibreurs et le début du balayage du deuxième groupe de vibreurs dépasse le temps d'écoute (et si l'on fait effectuer un balayage au même groupe deux fois de suite, alors il faut que le retard soit supérieur au temps de balayage de ce groupe). 15 La figure 3 représente seulement le premier balayage du premier groupe et le premier balayage du deuxième groupe. Toutefois, la méthode de l'invention requiert que l'on fasse effectuer un balayage à chaque groupe de vibreurs au moins autant de fois qu'il y a de vibreurs dans ce groupe, 20 suivant une séquence à partir de laquelle la contribution provenant de chaque vibreur aux données sismiques acquises au niveau d'un récepteur puisse être déterminée, par exemple de façon algébrique. All vibrators in the first group will have the same scan time. (For each group, all vibrators in the group will have sweep time.) In principle, different groups could have different sweep times, although it is common for groups to all have the same sweep time. If the vibrating time of the vibrators in the first group is Si, then the scanning period of the first group of vibrators lasts from the time TO to the time TO + Si. The scanning period for the first group is then followed by one time. listening, which has a duration L and therefore ends at the time TO + Si + L. a second group of vibrators is activated to start their scans at time T1. The time T1 is before the end of the period of time. listening to the first group of vibrators, ie Tl <TO + Si + L. The group of vibrators activated at time T1 is called the second group of 5 vibrators for the sake of convenience, but the second group of vibrators could either be different from the first group of vibrates urs, be identical to this one. The scanning period of the second group of vibrators has a duration S2 (which may be equal to Si) and therefore extends from T1 to T1 + S2, and the listening period then extends to Tl + S2 + L (both groups will have the same listening time). The delay time between the start of the scan of the first group of vibrators and the beginning of the scan of the second group of vibrators must exceed the listening time (and if the same group is scanned twice in succession , then the delay must be greater than the scan time of this group). Figure 3 shows only the first scan of the first group and the first scan of the second group. However, the method of the invention requires that each group of vibrators be scanned at least as many times as there are vibrators in this group, following a sequence from which the contribution from each buzzer to the seismic data acquired at a receiver can be determined, for example algebraically.

En général, il y aura M groupes de vibreurs, avec N vibreurs dans chaque 25 groupe. Si chaque groupe procède à K tirs, o K 2 N, il y aura une séquence de MK tirs. Par exemple, s'il y a deux groupes de trois vibreurs (M = 2, N = 3), il faut que chaque groupe procède à 3 tirs au moins (K 2 3). In general, there will be M groups of vibrators, with N vibrators in each group. If each group makes K shots, o K 2 N, there will be a sequence of MK shots. For example, if there are two groups of three vibrators (M = 2, N = 3), each group must make at least 3 shots (K 2 3).

Si chaque groupe procède à exactement trois tirs, une séquence possible serait: groupe 1; groupe 2; groupe 1; groupe 2; groupe 1; groupe 2. 30 Une certaine différentiation entre les balayages, par exemple un changement de phase, est requise afin de permettre aux enregistrements d'être manipulés de façon algébrique pour isoler la contribution de chaque vibreur. (En principe, si un groupe devait procéder à plus de tirs qu'il n'y a de vibreurs dans le groupe (c'est à dire si K > N), certains des tirs pourraient être identiques, pourvu qu'il y ait au moins N tirs indépendants.) Comme autre exemple, considérons un groupe unique de 4 (M = 1, N = 4). If each group makes exactly three shots, a possible sequence would be: group 1; group 2; group 1; group 2; group 1; Group 2. A certain differentiation between scans, for example a phase change, is required to allow the recordings to be manipulated algebraically to isolate the contribution of each vibrator. (In principle, if a group were to shoot more than there were vibrators in the group (ie if K> N), some of the shots could be identical, provided there was at least N independent shots.) As another example, consider a single group of 4 (M = 1, N = 4).

Dans ce cas, la valeur la plus basse de K est 4, si bien qu'on doit faire effectuer un balayage au groupe au moins 4 fois et la séquence la plus 10 courte possible est: groupe 1; groupe 1; groupe 1; groupe 1. In this case, the lowest value of K is 4, so that the group must be scanned at least 4 times and the shortest possible sequence is: group 1; group 1; group 1; group 1.

Comme autre exemple, considérons six vibreurs agencés en trois groupes, de deux vibreurs chacun (M = 3, N = 2). Dans ce cas, la valeur la plus basse de K est 2. Si chaque groupe procède à exactement deux tirs, 15 une séquence possible serait: groupe 1; groupe 2; groupe 3; groupe 1 groupe 2; groupe 3. As another example, consider six vibrators arranged in three groups of two vibrators each (M = 3, N = 2). In this case, the lowest value of K is 2. If each group performs exactly two shots, a possible sequence would be: group 1; group 2; group 3; group 1 group 2; group 3.

Dans cette méthode de l'invention, au moins un des tirs a lieu dans la limite du temps S + L après le début du tir précédent. De préférence, autant de tirs que possible débutent moins de S + L après le tir précédent. In this method of the invention, at least one of the shots takes place within the time limit S + L after the start of the previous shot. Preferably as many shots as possible start less S + L after the previous shot.

On notera que le tout dernier tir ne contiendra pas de bruit de balayage glissant - par exemple, dans l'exemple simple consistant à tirer avec seulement deux vibreurs, le deuxième vibreur tirerait dans la limite du temps d'écoute du premier vibreur (c'est à dire dans la limite du temps S + 25 L après le début du premier tir). Les deux vibreurs seraient ensuite déplacés jusqu'à leurs prochains points de tir, de sorte que le tir du deuxième vibreur n'aurait pas de bruit de balayage glissant sur lui. It should be noted that the very last shot will not contain sliding sweeping noise - for example, in the simple example of shooting with only two vibrators, the second vibrator would pull in the limit of the listening time of the first vibrator (c '). ie within the time limit S + 25 L after the start of the first shot). The two vibrators would then be moved to their next firing points, so that the firing of the second vibrator would not have any sweeping noise slipping on it.

Dans les exemples ci-dessus, chaque groupe de vibreurs contient le 30 même nombre de vibreurs. L'invention n'est pas limitée à cela, et les groupes n'ont pas besoin de tous contenir le même nombre de vibreurs (bien qu'il faille un groupe contenant plus d'un vibreur). Si les groupes ne contiennent pas le même nombre de vibreurs, on doit faire effectuer un balayage au moins une fois de plus qu'il n'y a de vibreurs dans ce groupe. In the above examples, each group of vibrators contains the same number of vibrators. The invention is not limited thereto, and the groups need not all contain the same number of vibrators (although a group containing more than one vibrator must be present). If the groups do not contain the same number of vibrators, one must perform a scan at least once more that there are no vibrators in this group.

La figure 3 indique que les vibreurs dans un troisième groupe de vibreurs (qui pourrait être le premier ou le deuxième groupe) sont activés afin de débuter leurs balayages au temps T2 qui satisfait T2 < Tl + S2 + L, o S2 est le temps de balayage du deuxième groupe de vibreurs. Il serait toutefois possible que le troisième groupe soit activé à un temps T2 > Tl 10 + S2 + L puisqu'un tir seulement doit débuter dans la limite de S + L après le début du tir précédent. Figure 3 indicates that the vibrators in a third group of vibrators (which could be the first or the second group) are activated in order to start their scans at time T2 which satisfies T2 <Tl + S2 + L, where S2 is the time of sweep of the second group of vibrators. It is possible, however, that the third group may be activated at a time T2> Tl 10 + S2 + L since only one firing must begin within the limit of S + L after the start of the previous firing.

Une fois que chaque groupe de vibreurs a été activé un nombre de fois suffisant, les vibreurs peuvent être déplacés à des positions différentes 15 pour permettre à une nouvelle étude d'être menée. Once each group of vibrators has been activated a sufficient number of times, the vibrators can be moved to different positions to allow a new study to be conducted.

La réponse au niveau de chaque récepteur due à l'énergie sismique générée par chaque vibreur individuel peut être calculée à partir de l'énergie sismique acquise au niveau du (des) récepteur(s) en utilisant 20 n'importe quelle technique appropriée. Une technique appropriée est révélée dans la demande de brevet du Royaume-Uni N0 2 359 363. En principe, la réponse pourrait être calculée immédiatement après que les données aient été acquises, mais les données sont plus souvent stockées, par exemple sur bande ou disque magnétique, en vue d'un 25 traitement ultérieur loin du lieu d'étude. The response at each receiver due to the seismic energy generated by each individual vibrator can be calculated from the acquired seismic energy at the receiver (s) using any suitable technique. A suitable technique is disclosed in United Kingdom Patent Application No. 2,359,363. In principle, the response could be calculated immediately after the data has been acquired, but the data is more often stored, for example on tape or disk. magnetic, for further processing away from the place of study.

Un problème lié à l'acquisition par balayage glissant est que les données obtenues au cours de la période d'écoute suivant un balayage contiendront du bruit harmonique qui résulte du balayage subséquent. Il 30 est souhaitable d'éliminer ce bruit harmonique durant le traitement des données. Un mode de réalisation supplémentaire de la présente invention fournit une méthode pour estimer le bruit harmonique dans des données acquises au cours d'une période d'écoute d'après les données acquises. A problem with trick scan acquisition is that the data obtained during the listening period following a scan will contain harmonic noise that results from the subsequent scan. It is desirable to eliminate this harmonic noise during data processing. A further embodiment of the present invention provides a method for estimating harmonic noise in data acquired during a listening period based on the acquired data.

Le bruit harmonique dans des données acquises au cours d'une période d'écoute est la réponse de la Terre à la sortie harmonique provenant du balayage subséquent. La réponse de la Terre pour les harmoniques du tir subséquent est la même que la réponse de la Terre au balayage fondamental du tir associé à la période d'écoute. La théorie de déconvolution de vibreur est basée sur la connaissance du contenu du 10 balayage fondamental car cela fournit une mesure de la réponse de la Terre. S'il est possible d'estimer aussi la sortie harmonique du vibreur, il est alors possible d'estimer la contribution harmonique au tir précédent en convoluant la réponse de la Terre, telle que déterminée d'après le contenu du balayage fondamental, avec la sortie harmonique du vibreur. 15 Une fois que la contribution harmonique au tir précédent a été trouvée de cette manière, il est possible de la soustraire des données enregistrées. The harmonic noise in data acquired during a listening period is the response of the Earth to the harmonic output from the subsequent scan. The Earth's response to the subsequent firing harmonics is the same as the Earth's response to the fundamental scan of firing associated with the listening period. The vibrator deconvolution theory is based on the knowledge of the content of the fundamental scan as it provides a measure of the Earth's response. If it is possible to estimate also the harmonic output of the vibrator, it is then possible to estimate the harmonic contribution to the previous shot by convoluting the response of the Earth, as determined from the content of the fundamental scan, with the harmonic output of the vibrator. Once the previous harmonic contribution has been found in this way, it can be subtracted from the recorded data.

En principe, il serait possible d'utiliser des mesures sur l'énergie sismique émise au niveau du vibreur pour estimer la sortie harmonique du vibreur. 20 Toutefois, les effets de la non-linéarité du comportement de la Terre au voisinage du vibreur peuvent signifier que le bruit harmonique au niveau du récepteur diffère du bruit harmonique qui serait estimé d'après des mesures sur le vibreur. L'estimation de la sortie harmonique à partir des données elles-mêmes est donc une méthode plus fiable. 25 Un mode de réalisation d'une méthode d'élimination du bruit harmonique de données acquises au cours de la technique d'acquisition par balayage glissant simultanée de la figure 3 va à présent être décrit en référence à la figure 4. In principle, it would be possible to use measurements on the seismic energy emitted at the vibrator to estimate the harmonic output of the vibrator. However, the effects of the non-linearity of the Earth's behavior in the vicinity of the vibrator may mean that the harmonic noise at the receiver differs from the harmonic noise that would be estimated from measurements on the vibrator. Estimating the harmonic output from the data itself is therefore a more reliable method. An embodiment of a harmonic noise elimination method of data acquired during the simultaneous sliding sweep acquisition technique of Fig. 3 will now be described with reference to Fig. 4.

Initialement, à l'étape 1, des sources de vibration sont groupées en deux groupes ou plus. Cette étape de groupement peut être une étape de groupement physique, par exemple durant le déploiement des vibreurs. Initially, in step 1, vibration sources are grouped into two or more groups. This grouping step may be a physical grouping step, for example during the deployment of the vibrators.

En alternative, elle peut consister à définir des groupes fictifs dans un arrangement de vibreurs. Au moins l'un des groupes contient deux vibreurs ou plus. Alternatively, it may consist of defining fictional groups in an arrangement of vibrators. At least one of the groups contains two or more vibrators.

A l'étape 2, des données de balayage glissant simultanées sont acquises à l'aide d'une technique d'acquisition du type décrit généralement en rapport à la figure 3. In step 2, simultaneous sliding scan data is acquired using an acquisition technique of the type generally described with reference to FIG.

A l'étape 3, la réponse impulsionnelle est calculée pour chaque groupe, à partir des positions des vibreurs dans ce groupe. Cette étape peut être réalisée d'une manière classique à l'aide de l'intercorrélation et d'une matrice d'inversion qui est constante avec la fréquence, ou elle peut en 15 alternative être réalisée de la manière décrite dans le document GB-A2 359 363. In step 3, the impulse response is calculated for each group from the positions of the vibrators in this group. This step can be carried out in a conventional manner using intercorrelation and an inversion matrix which is constant with the frequency, or it can alternatively be carried out as described in GB A2 359 363.

Puis, à l'étape 4, les données acquises sont intercorrélées avec un balayage de fréquence harmonique. Le balayage qui est utilisé dans cette 20 étape d'intercorrélation est essentiellement le même que le balayage fondamental du vibreur, sauf qu'il a une vitesse de balayage qui est un multiple entier de la vitesse de balayage du balayage fondamental. Ainsi, le balayage utilisé dans l'étape d'intercorrélation aurait deux fois la vitesse de balayage du balayage de vibreur fondamental si l'on souhaite 25 retirer la deuxième harmonique, il aurait trois fois la vitesse de balayage du balayage fondamental pour retirer la troisième harmonique, et ainsi de suite. Il n'est pas nécessaire que le balayage utilisé dans l'étape d'intercorrélation s'étende au-dessus de la limite de fréquence supérieure du balayage fondamental - et dans tous les cas, la fréquence supérieure 30 ne devrait pas dépasser la fréquence de Nyquist pour l'échantillonnage si bien qu'un dispositif de diminution progressive est appliqué au balayage harmonique après une fréquence au voisinage de la fréquence supérieure du balayage fondamental. Pour chaque harmonique, lemême balayage harmonique peut être utilisé dans l'étape d'intercorrélation pour tous les récepteurs et pour tous les tirs. Then, in step 4, the acquired data is intercorrelated with a harmonic frequency sweep. The scan that is used in this intercorrelation step is essentially the same as the fundamental vibrator scan, except that it has a scan rate that is an integer multiple of the scanning speed of the fundamental scan. Thus, the scan used in the intercorrelation step would have twice the scanning speed of the fundamental vibrator scan if it is desired to remove the second harmonic, it would have three times the sweep rate of the fundamental sweep to remove the third. harmonic, and so on. It is not necessary that the sweep used in the intercorrelation step extend above the upper frequency limit of the fundamental sweep - and in all cases, the upper frequency should not exceed the frequency of the sweep. Nyquist for sampling so that a progressive attenuation device is applied to the harmonic scan after a frequency in the vicinity of the upper frequency of the fundamental scan. For each harmonic, the same harmonic scan can be used in the intercorrelation step for all receivers and for all shots.

L'effet de l'étape d'intercorrélation est de concentrer dans le temps la réponse de la Terre à une harmonique. La réponse de la Terre à d'autres harmoniques et à la fréquence fondamentale est étalée dans le temps. En particulier, bien que la réponse de la Terre à la fréquence de balayage fondamental reste le principal contributeur aux données acquises, l'effet de l'étape d'intercorrélation est qu'elle arrivera désormais plus tard dans les enregistrements. The effect of the intercorrelation step is to focus in time the response of the Earth to a harmonic. The response of the Earth to other harmonics and the fundamental frequency is spread over time. In particular, although the Earth's response to the fundamental scanning frequency remains the main contributor to the acquired data, the effect of the cross-correlation step is that it will now arrive later in the recordings.

A l'étape 5, les données intercorrélées sont transformées par la transformée de Fourier sur une fenêtre de temps qui comporte la première arrivée principale due à l'harmonique souhaitée, mais qui finit avant que la réponse de la Terre à la fréquence de vibreur fondamentale soit observée ou (dans le cas de l'estimation d'harmoniques plus élevées) lorsque la réponse de la Terre à une harmonique d'amplitude plus élevée 20 est observée. La longueur de fenêtre de temps utilisée dans cette étape peut varier d'un récepteur à un autre. Pour chaque fréquence et récepteur, le résultat de la transformée de Fourier est un vecteur Gn de longueur N, o N est le nombre de tirs. Ce vecteur est la partie précoce de la réponse de la Terre à l'harmonique de vibreur choisie. 25 A l'étape 6, la réponse impulsionnelle pour chaque récepteur et position de vibreur est traitée avec une transformée de Fourier de la même longueur que dans l'étape 5. La transformée de Fourier est réalisée sur la même fenêtre de temps, ou une fenêtre de temps légèrement plus courte, 30 que la transformée de Fourier dans l'étape 5. Les résultats de cette étape de transformée de Fourier sont un vecteur Rn pour chaque récepteur et fréquence, Rn ayant une longueur M o M est le nombre de positions de vibreur. In step 5, the intercorrelated data is transformed by the Fourier transform on a time window that has the first principal arrival due to the desired harmonic, but that ends before the Earth's response to the fundamental vibrator frequency either observed or (in the case of the estimation of higher harmonics) when the response of the Earth to a higher amplitude harmonic is observed. The length of time window used in this step may vary from one receiver to another. For each frequency and receiver, the result of the Fourier transform is a vector Gn of length N, where N is the number of shots. This vector is the early part of Earth's response to the chosen vibrator harmonic. In step 6, the impulse response for each receiver and vibrator position is processed with a Fourier transform of the same length as in step 5. The Fourier transform is performed on the same time window, or a time window slightly shorter, than the Fourier transform in step 5. The results of this Fourier transform step are a vector Rn for each receiver and frequency, Rn having a length M o M is the number of positions of vibrator.

A l'étape 7, la matrice GnR*n est calculée pour chaque fréquence et récepteur. R*n est le nombre complexe conjugué de la transposée de Rn. In step 7, the matrix GnR * n is calculated for each frequency and receiver. R * n is the complex conjugate number of the transpose of Rn.

Cela donne une matrice N x M. On fait ensuite la moyenne de cette matrice sur des récepteurs pour donner la matrice d'intercorrélation [GnR*,J. Une normalisation basée sur les récepteurs peut être appliquée lors de ce processus de moyenne, afin de tenir compte de l'amplitude de signal 10 variable au niveau de récepteurs différents. This gives an N x M matrix. This matrix is then averaged over receivers to give the intercorrelation matrix [GnR *, J. Receiver-based normalization may be applied during this averaging process to account for the varying signal amplitude at different receivers.

A l'étape 8, la matrice M x M, RnR*n, est calculée pour chaque fréquence et récepteur. On fait ensuite la moyenne de cela sur des récepteurs pour donner la matrice d'autocorrélation [RR*n]. Si une normalisation basée 15 sur des récepteurs était appliquée dans l'étape 7, la même normalisation devrait être appliquée dans l'étape 8. In step 8, the matrix M x M, RnR * n, is calculated for each frequency and receiver. This is then averaged over receivers to give the autocorrelation matrix [RR * n]. If receiver-based normalization was applied in step 7, the same normalization should be applied in step 8.

Dans l'étape 9, on détermine l'estimation de la nième harmonique H, émise par le vibreur. En principe, H1 est donnée par Hn = [GnR*n][RnR*nJ( l). In step 9, the estimate of the nth harmonic H, emitted by the vibrator, is determined. In principle, H1 is given by Hn = [GnR * n] [RnR * nJ (l).

Toutefois, en pratique, la matrice d'autocorrélation sera mal conditionnée - c'est-à-dire que la plus petite valeur propre sera beaucoup plus petite que la plus grande valeur propre, et prendre un inverse exact entraîne le risque d'une domination par du bruit. Une décomposition en valeurs singulières standard de [RR*nl la décompose sous la forme du produit de 25 trois matrices, U, V et A, o [RnR*n] = U A VI, U et V sont telles que UU* = V* = I o I est la matrice identité et A est diagonale et réelle. U et V sont les matrices de vecteurs propres droite et gauche respectivement, A se compose des valeurs propres. La matrice inverse vraie est donnée par VA-1U*. L'estimation de Hn est donnée par Hr = [GnR*n](VLU*) o L est une 30 matrice diagonale, identique à A(-1), sauf que les plus petits éléments ont été remplacés par des zéros. Une façon de décider combien de valeurs propres doivent être retenues et combien doivent être mises à zéro vient de la comparaison de la dimension moyenne quadratique (rms) des éléments de [RnR*nl. La dimension de la rms des éléments de VLU* multipliée par la dimension de la rms de [RnR*j1 devrait être d'ordre 1. However, in practice, the autocorrelation matrix will be poorly conditioned - that is, the smallest eigenvalue will be much smaller than the largest eigenvalue, and taking an exact inverse carries the risk of dominance. by noise. A decomposition into standard singular values of [RR * n1 breaks it down as the product of three matrices, U, V and A, where [RnR * n] = UA VI, U and V are such that UU * = V * = I o I is the identity matrix and A is diagonal and real. U and V are the right and left eigenvector matrices respectively, A consists of eigenvalues. The true inverse matrix is given by VA-1U *. The estimate of Hn is given by Hr = [GnR * n] (VLU *) where L is a diagonal matrix, identical to A (-1), except that the smallest elements have been replaced by zeros. One way of deciding how many eigenvalues should be retained and how much should be set to zero comes from the comparison of the root mean square (rms) of the elements of [RnR * nl. The size of the rms of the elements of VLU * multiplied by the size of the rms of [RnR * j1 should be of order 1.

Souvent, une seule valeur propre est nécessaire. Hn est une matrice N fois M pour chaque fréquence et série de tirs. Often only one eigenvalue is needed. Hn is a matrix N times M for each frequency and series of shots.

A l'étape 10, la matrice Hn est transformée par transformée de Fourier pour retourner au domaine temporel pour obtenir hn. La transformée de 10 Fourier est réalisée pour une fenêtre de temps autour de T = 0 à l'aide d'une diminution progressive continue et ayant une demi largeur d'environ 0,25 seconde ou moins. In step 10, the matrix Hn is transformed by Fourier transform to return to the time domain to obtain hn. The Fourier transform is made for a time window around T = 0 using a continuous progressive decrease and having a half width of about 0.25 seconds or less.

A l'étape 11, hn est convolué avec le balayage harmonique utilisé dans 15 l'étape 4. Le résultat de cette convolution est l'estimation de la sortie de vibreur pour la nième harmonique. Cela est une estimation du bruit qui apparaît sur les données acquises durant le tir précédent. Les données acquises pour le tir précédent peuvent être corrigées en ce qui concerne le bruit harmonique, par exemple en soustrayant le bruit harmonique estimé à partir des données brutes acquises au niveau du récepteur. En alternative, si le stade de déconvolution est exécuté sur des données corrélées, le bruit harmonique peut être corrélé avec le balayage pilote approprié, puis soustrait des enregistrements corrélés appropriés. In step 11, hn is convolved with the harmonic scan used in step 4. The result of this convolution is the estimate of the vibrator output for the nth harmonic. This is an estimate of the noise that appears on the data acquired during the previous shot. The data acquired for the previous shot can be corrected for harmonic noise, for example by subtracting the estimated harmonic noise from the raw data acquired at the receiver. Alternatively, if the deconvolution stage is performed on correlated data, the harmonic noise can be correlated with the appropriate driver scan, and then subtracts appropriate correlated records.

Les étapes ci-dessus peuvent être répétées pour chaque harmonique que l'on souhaite retirer. De façon typique, les deuxième et troisième harmoniques ont la plus grande amplitude, de sorte que le retrait de ces harmoniques seulement peut être suffisant. The above steps can be repeated for each harmonic that one wishes to remove. Typically, the second and third harmonics have the greatest amplitude, so that the removal of these harmonics only can be sufficient.

A l'étape 12, les enregistrements de tirs, dont le bruit harmonique a maintenant été retiré, sont séparés pour obtenir leurs composantes de point de tir individuelles. Cette étape peut être réalisée sur des enregistrements de tirs soit non corrélés, soit corrélés. En alternative, le stade de séparation peut être réalisé sur la somme des estimations de bruit seule, et ces estimations de bruit séparées sont ensuite soustraites de composantes de points de tir individuelles calculées auparavant. In step 12, the shot recordings, whose harmonic noise has now been removed, are separated to obtain their individual firing point components. This step can be performed on shot recordings that are either uncorrelated or correlated. Alternatively, the separation stage can be performed on the sum of the noise estimates alone, and these separate noise estimates are then subtracted from previously calculated individual fire point components.

La méthode ci-dessus a été décrite en référence à la méthode d'acquisition par sous-balayage simultanée de la figure 3. Elle peut en alternative être appliquée à une méthode d'acquisition par balayage glissant classique du type montré sur la figure 2. La méthode peut être simplifiée lorsqu'elle est appliquée à une telle technique par balayage glissant classique, puisque l'intercorrélation et l'autocorrélation ne sont pas des matrices, mais sont un nombre à chaque fréquence. Ainsi, dans l'étape 9, l'inverse vrai de l'autocorrélation peut être utilisé. 15 L'utilisation de cette méthode requiert un certain temps minimum entre les balayages. Pour retirer la nième harmonique, le temps minimum entre des balayages consécutifs est donné par: (n min n(f, fo)(1 Cela laisse supposer que le balayage fondamental varie de façon linéaire entre la fréquence fo et la fréquence f1 et a un temps de balayage de S. 25 Ainsi, pour retirer la deuxième harmonique, le glissement (slip) entre des balayages consécutifs (par exemple Tl - TO sur la figure 2 ou la figure 3) doit faire légèrement plus de la moitié de la durée de balayage totale; pour retirer la troisième harmonique, il doit faire légèrement plus de deux 30 tiers du temps de balayage, etc. Les figures 5 et 6 illustrent des résultats de la méthode de la figure 4. La figure 5 montre une partie d'un enregistrement de données acquises au niveau d'un récepteur durant l'activation simultanée de trois vibreurs sismiques, chaque vibreur étant activé quatre fois. Bien que les données 5 aient été acquises avec une technique d'acquisition simultanée classique plutôt qu'une technique d'acquisition par balayage glissant simultanée, les enregistrements ont été sommés pour simuler des données acquises par une technique de balayage glissant simultanée de la présente invention. On verra qu'il y a un bruit harmonique de haute fréquence sur 10 une grande partie des données. Les douze traces montrées sur la figure 5 ont été acquises au niveau de douze emplacements de récepteurs distincts. The above method has been described with reference to the simultaneous underscan acquisition method of FIG. 3. It may alternatively be applied to a conventional sliding sweep acquisition method of the type shown in FIG. The method can be simplified when applied to such a conventional sliding sweep technique, since the cross-correlation and autocorrelation are not matrices, but are a number at each frequency. Thus, in step 9, the true inverse of autocorrelation can be used. The use of this method requires a certain minimum time between scans. To remove the nth harmonic, the minimum time between consecutive scans is given by: (n min n (f, fo) (1 This suggests that the fundamental scan varies linearly between the frequency fo and the frequency f1 and has a Thus, in order to remove the second harmonic, the slip between consecutive scans (eg Tl-TO in FIG. 2 or FIG. 3) must be slightly more than half the duration of the duration. total sweep, to remove the third harmonic, it must be slightly more than two-thirds of the sweep time, etc. Figures 5 and 6 illustrate results of the method of Figure 4. Figure 5 shows a part of a recording data acquired at a receiver during the simultaneous activation of three seismic vibrators, each buzzer being activated four times, although the data has been acquired with a conventional simultaneous acquisition technique rather As a simultaneous sliding scan acquisition technique, the records were summed to simulate data acquired by a simultaneous sliding sweep technique of the present invention. It will be seen that there is a high frequency harmonic noise on a large part of the data. The twelve traces shown in FIG. 5 were acquired at twelve distinct receiver locations.

La figure 6 illustre le résultat de l'application d'une méthode d'estimation 15 et de retrait d'harmoniques du type décrit en référence à la figure 4 aux deuxième et troisième harmoniques dans les données de la figure 5. On peut voir que le bruit harmonique de haute fréquence a été réduit de façon significative. FIG. 6 illustrates the result of applying a method for estimating and removing harmonics of the type described with reference to FIG. 4 to the second and third harmonics in the data of FIG. 5. It can be seen that the high frequency harmonic noise has been reduced significantly.

Une technique alternative destinée à retirer de l'énergie harmonique va être décrite à présent. En contraste avec la méthode de réduction de bruit harmonique décrite ci-dessus, laquelle repose sur la capacité à estimer le bruit harmonique, la technique décrite ci-dessous requiert très peu de connaissances de l'énergie harmonique. La méthode requiert seulement 25 de savoir à quel moment différents ordres d'énergie harmonique arrivent à un récepteur. Cette méthode peut être appliquée à la fois à l'acquisition par balayage glissant simultanée de la figure 3 et à l'acquisition par balayage glissant classique de données sismiques. Une restriction relative à cette technique est qu'il doit être procédé à au moins un balayage de plus que le nombre de points de tir qui sont en cours de séparation. Ainsi, pour une acquisition de données par balayage glissant standard, chaque vibreur doit être activé au moins deux fois dans chaque emplacement de tir. Dans une technique d'acquisition par balayage glissant simultanée dans laquelle chaque groupe comporte deux vibreurs, il doit être procédé à au moins trois balayages dans chaque emplacement. An alternative technique for removing harmonic energy will now be described. In contrast to the harmonic noise reduction method described above, which relies on the ability to estimate harmonic noise, the technique described below requires very little knowledge of harmonic energy. The method only requires knowing when different orders of harmonic energy arrive at a receiver. This method can be applied to both the simultaneous sliding scan acquisition of Figure 3 and the conventional sliding sweep acquisition of seismic data. A limitation of this technique is that at least one more scan is required than the number of firing points that are being separated. Thus, for standard sliding scan data acquisition, each vibrator must be activated at least twice in each firing location. In a simultaneous sliding scan acquisition technique in which each group has two vibrators, at least three scans must be performed at each location.

Considérons initialement le cas d'une technique d'acquisition par balayage glissant standard dans laquelle chaque groupe de vibreurs procède à deux tirs dans chaque emplacement. Après intercorrélation ou déconvolution, les composantes de signaux de l'enregistrement de données pour un tir seront les mêmes que la composante de signaux de l'enregistrement de données pour les autres tirs. Si la composante de bruit harmonique dans les deux enregistrements peut être agencée pour différer, il est alors possible de réduire ou d'éliminer le bruit harmonique en combinant les deux enregistrements de façon appropriée. Une façon 15 de faire cela qui a déjà été proposée consiste à faire varier la phase des tirs. Si la phase de la nième harmonique est n fois plus grande que la phase du balayage fondamental (ce qui est d'habitude à peu près vrai), alors si l'on choisit une différence de phase appropriée et que l'on somme les enregistrements après intercorrélation, une ou plusieurs harmoniques 20 s'annuleront. Si les deux tirs sont déphasés de 900, alors la troisième harmonique s'annulera. Si les deux tirs sont déphasés de 1800, alors les deuxième et quatrième harmoniques s'annuleront. S'il y a trois tirs, chacun étant déphasé de 1200 par rapport aux deux autres tirs, alors les deuxième et troisième harmoniques s'annuleront. 25 La méthode décrite ci-dessous utilise une combinaison d'une technique d'acquisition et d'une technique de traitement, et ne dépend d'aucune relation de phase algébrique. Consider initially the case of a standard sliding sweep acquisition technique in which each group of vibrators makes two shots in each location. After intercorrelation or deconvolution, the signal components of the data record for one shot will be the same as the signal component of the data record for the other shots. If the harmonic noise component in both recordings can be arranged to differ, then it is possible to reduce or eliminate the harmonic noise by combining the two recordings appropriately. One way to do that has already been proposed is to vary the firing phase. If the phase of the nth harmonic is n times larger than the phase of the fundamental scan (which is usually almost true), then if we choose an appropriate phase difference and sum the recordings after intercorrelation, one or more harmonics 20 will cancel. If the two shots are out of phase by 900, then the third harmonic will cancel. If the two shots are out of phase by 1800, then the second and fourth overtones will cancel each other out. If there are three shots, each being out of phase with the other two shots, then the second and third overtones will cancel each other out. The method described below uses a combination of an acquisition technique and a processing technique, and does not depend on any algebraic phase relationship.

La méthode décrite ci-dessous est basée sur le principe selon lequel, si le bruit harmonique lors d'un tir apparaît à un temps différent du bruit harmonique lors d'un autre tir, alors un empilement (stacking) approprié peut éliminer ou substantiellement réduire le bruit. La méthode d'empilement qui est utilisée est un empilement à diversité en tempsfréquence. Cette méthode d'empilement fonctionne bien lorsque la composante de signal des deux enregistrements est la même, mais le bruit apparaît dans différents emplacements dans le domaine tempsfréquence. The method described below is based on the principle that, if the harmonic noise in one shot occurs at a time different from the harmonic noise in another shot, then appropriate stacking may eliminate or substantially reduce the noise. The stacking method that is used is a frequency diversity stack. This stacking method works well when the signal component of both recordings is the same, but the noise appears in different locations in the timefrequency domain.

Pour faire apparaître du bruit harmonique à différents temps dans différents tirs, une méthode consiste à varier le retard entre les tirs. La différence de temps choisie entre un tir dans un emplacement et le tir subséquent (à un autre emplacement) devrait différer du retard de temps entre un autre tir auquel il a été procédé dans le premier lieu et le tir subséquent à celui-ci de telle sorte que, après décomposition en temps15 fréquence, les plus grands pics dans le bruit ne se recouvrent pas substantiellement l'un l'autre. Le retard de temps exact qui est requis dépendra de la vitesse de balayage, mais on a découvert qu'une différence d'entre 1 et 2 secondes est généralement suffisante si le temps de balayage est de moins de 10 secondes. 20 Dans une variation de cette technique, l'effet du retard de temps entre des tirs est imité à l'aide de groupes de vibreurs multiples o le bruit est agencé pour provenir de tirs de groupes de vibreurs différents, largement séparés. La séparation spatiale entre les groupes de vibreurs induira un 25 retard de temps tel que, pour la plupart des récepteurs, le bruit harmonique arrivera à des temps différents et un empilement à diversité en temps-fréquence sera efficace pour retirer le bruit harmonique. Pour certains récepteurs, les pics dans le bruit provenant de différents tirs se recouvriront l'un l'autre, mais ce bruit peut être retiré durant l'empilement 30 à l'aide de la technique révélée dans la demande de brevet du RoyaumeUni N' 2 359 363. To show harmonic noise at different times in different shots, one method is to vary the delay between shots. The time difference between a shot in one location and the subsequent shot (at another location) should differ from the time lag between another shot at the first place and the subsequent shot at that place. so that, after frequency decomposition, the largest peaks in the noise do not substantially overlap each other. The exact time delay that is required will depend on the scanning speed, but it has been found that a difference of between 1 and 2 seconds is usually sufficient if the scanning time is less than 10 seconds. In a variation of this technique, the effect of the time delay between shots is imitated by means of groups of multiple vibrators where the noise is arranged to come from shots of groups of different, widely separated vibrators. The spatial separation between the vibrator groups will induce a time delay such that for most receivers the harmonic noise will arrive at different times and a time-frequency diversity stack will be effective in removing the harmonic noise. For some receivers, the noise peaks from different shots will overlap each other, but this noise can be removed during stacking using the technique disclosed in United Kingdom patent application. 2,359,363.

Dans le cas de N vibreurs, il est nécessaire de procéder à au moins (N + 1) tirs de balayages encodés, à partir desquels les n enregistrements de tirs individuels peuvent être extraits. Considérons par exemple deux groupes de deux vibreurs chacun avec un temps de balayage S de 8 secondes et 5 un temps d'écoute L de 5 secondes. Ces vibreurs peuvent exécuter trois tirs pour chaque groupe de la façon la plus rapide comme suit: In the case of N vibrators, it is necessary to carry out at least (N + 1) encoded scan shots, from which the n individual shot recordings can be extracted. Consider for example two groups of two vibrators each with a scan time S of 8 seconds and a listening time L of 5 seconds. These vibrators can execute three shots for each group in the fastest way as follows:

Tableau 1Table 1

Groupe 1 tir 1 débute à 0 seconde Groupe 1 tir 1 finit à 8 secondes Groupe 1 tir 2 débute à 10 secondes Groupe 1 tir 2 finit à 18 secondes Groupe 1 tir 3 débute à 20 secondes Groupe 1 tir 3 finit à 28 secondes Groupe 2 tir 1 débute à secondes Groupe 2 tir 1 finit à 13 secondes Groupe 2 tir 2 débute à 15 secondes Groupe 2 tir 2 finit à 23 secondes Groupe 2 tir 3 débute à 25 secondes Groupe 2 tir 3 finit à 33 secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes L'addition de retards entre les tirs auxquels le premier groupe a procédé et le tir qui suit chaque tir du premier groupe permet au bruit harmonique d'être placé à différents temps dans les enregistrements de tirs. Par exemple, le schème de tirs ci- dessus peut être modifié en augmentant le 15 retard entre un tir du premier groupe et le tir correspondant du deuxième groupe, comme suit: Group 1 shot 1 starts at 0 seconds Group 1 shot 1 ends at 8 seconds Group 1 shot 2 starts at 10 seconds Group 1 shot 2 ends at 18 seconds Group 1 shot 3 starts at 20 seconds Group 1 shot 3 ends at 28 seconds Group 2 shot 1 starts at seconds Group 2 shot 1 ends at 13 seconds Group 2 shot 2 starts at 15 seconds Group 2 shot 2 ends at 23 seconds Group 2 shot 3 starts at 25 seconds Group 2 shot 3 ends at 33 seconds Sliding time seconds Time Slip Time Second Slip Time Second Slip Time Second Slip Time Second Slip Time The addition of delays between the firing of the first group and the firing that follows each firing of the first group allows the harmonic noise to be placed at different times in shot recordings. For example, the above shot scheme can be modified by increasing the delay between a shot of the first group and the corresponding shot of the second group, as follows:

Tableau 2Table 2

Groupe 1 tir 1 débute à 0 seconde Groupe 2 tir 1 débute à Temps de glissement secondes 5 secondes Groupe 1 tir 1 finit à 8 secondes Groupe 1 tir 2 débute à secondes Groupe 2 tir 1 finit à Temps de glissement 13 secondes 5 secondes Groupe 2 tir 2 débute à Temps de glissement 16 secondes 6 secondes Groupe 1 tir 2 finit à 18 secondes Groupe 1 tir 3 débute à 22 secondes Groupe 2 tir 2 finit à Temps de glissement 24 secondes 6 secondes Groupe 2 tir 3 débute à Temps de glissement 29 secondes 7 secondes Groupe 1 tir 3 finit à secondes Groupe 2 tir 3 finit à Temps de glissement 37 secondes 7 secondes Dans ce schème de tirs modifié du Tableau 2, le retard variable entre un tir du premier groupe et le tir correspondant du deuxième groupe signifie que le bruit harmonique apparaîtra à des temps différents dans les enregistrements de tirs. Il est donc possible d'éliminer le bruit harmonique à l'aide de la "technique d'inversion simultanée de diversité" révélée dans le document GB 2 359 363. Group 1 shot 1 starts at 0 seconds Group 2 shot 1 starts at Slip time seconds 5 seconds Group 1 shot 1 ends at 8 seconds Group 1 shot 2 starts at seconds Group 2 shot 1 ends at Slip time 13 seconds 5 seconds Group 2 shot 2 starts at Slip time 16 seconds 6 seconds Group 1 shot 2 ends at 18 seconds Group 1 shot 3 starts at 22 seconds Group 2 shot 2 ends at Slip time 24 seconds 6 seconds Group 2 shot 3 starts at Slip time 29 seconds 7 seconds Group 1 shot 3 ends at seconds Group 2 shot 3 ends at Slip time 37 seconds 7 seconds In this modified pattern of shots in Table 2, the variable delay between a shot of the first group and the corresponding shot of the second group means that the harmonic noise will appear at different times in the shot recordings. It is therefore possible to eliminate harmonic noise using the "simultaneous diversity inversion technique" disclosed in GB 2 359 363.

La figure 7 illustre les résultats de l'application de la technique d'inversion simultanée de diversité aux données montrées sur la figure 5. 15 On observera à nouveau qu'une réduction considérable du bruit harmonique a été fournie. Figure 7 illustrates the results of applying the simultaneous diversity inversion technique to the data shown in Figure 5. It will again be observed that considerable harmonic noise reduction has been provided.

Dans le schème de tirs du Tableau 2, le retard de temps entre un tir du premier groupe de vibreurs et le tir correspondant du deuxième groupe de vibreurs augmente avec le nombre de tirs. L'invention n'est pas limitée à cela, et le retard de temps entre un tir du premier groupe de vibreurs et le tir correspondant du deuxième groupe de vibreurs pourrait en alternative diminuer avec le nombre de tirs. In the shot pattern of Table 2, the time delay between a shot of the first group of vibrators and the corresponding shot of the second group of vibrators increases with the number of shots. The invention is not limited to this, and the time delay between a shot of the first group of vibrators and the corresponding shot of the second group of vibrators could alternatively decrease with the number of shots.

La technique d'inversion simultanée de diversité peut être combinée avec l'estimation et le retrait d'harmoniques pour les tirs o le retard de temps satisfait l'équation (1) ci-dessus. Par exemple, si le balayage de vibreur va de 10 Hz à 100 Hz, alors la deuxième harmonique peut être estimée et retirée si le temps de glissement est supérieur à 4,5 secondes, la 15 troisième harmonique peut être estimée et retirée si le temps de glissement fait plus de 6 secondes, et la quatrième harmonique peut être retirée si le temps de glissement fait plus de 6,7 secondes. Ainsi, pour le schème d'acquisition du Tableau 2, la deuxième harmonique peut être estimée et retirée du bruit harmonique dans tous les tirs, la troisième 20 harmonique peut être estimée et retirée du bruit dans le deuxième et le troisième tir de chaque groupe, et la quatrième harmonique peut être estimée et retirée du bruit dans le troisième tir de chaque groupe. The simultaneous diversity inversion technique can be combined with the estimation and removal of harmonics for shots where the time delay satisfies equation (1) above. For example, if the vibrator scan is from 10 Hz to 100 Hz, then the second harmonic can be estimated and removed if the slip time is greater than 4.5 seconds, the third harmonic can be estimated and removed if the time slip is more than 6 seconds, and the fourth harmonic can be removed if the slip time is more than 6.7 seconds. Thus, for the acquisition scheme of Table 2, the second harmonic can be estimated and removed from the harmonic noise in all the shots, the third harmonic can be estimated and removed from the noise in the second and third shots of each group, and the fourth harmonic can be estimated and removed from the noise in the third shot of each group.

La figure 8 illustre les résultats de l'application de la technique d'estimation et de retrait d'harmoniques ainsi que de la technique d'inversion simultanée de diversité. La figure 8 montre les résultats liés à la réalisation de la technique d'inversion simultanée de diversité sur les données montrées sur la figure 6 - qui ont déjà subi une technique d'estimation et de retrait d'harmoniques pour les deuxième et troisième 30 harmoniques. On verra que l'application subséquente de la technique d'inversion simultanée de diversité a eu pour résultat une réduction supplémentaire du bruit. Figure 8 illustrates the results of the application of the harmonic estimation and removal technique as well as the simultaneous diversity inversion technique. FIG. 8 shows the results related to the realization of the technique of simultaneous inversion of diversity on the data shown in FIG. 6 - which have already undergone a harmonic estimation and removal technique for the second and third harmonics . It will be seen that the subsequent application of the simultaneous diversity inversion technique has resulted in further noise reduction.

La manière dont les techniques ci-dessus sont utilisées dépend de facteurs tels que le nombre de groupes, le temps requis pour déplacer un vibreur d'une position de tir souhaitée à une autre et le rapport entre le temps de balayage de vibreur total et le temps d'écoute. The manner in which the above techniques are used depends on such factors as the number of groups, the time required to move a vibrator from one desired firing position to another, and the ratio of the total vibrator sweep time to the listening time.

Si le temps d'écoute est égal au temps de balayage complet divisé par le nombre de vibreurs dans un groupe, alors une implémentation efficace 10 consiste à avoir deux groupes. A un temps quelconque, un groupe peut être en cours de repositionnement tandis que l'autre groupe est en cours d'acquisition de données. Le groupe qui est en cours d'acquisition de données tire le même nombre de tirs qu'il y a de vibreurs dans le groupe. If the listening time equals the full scan time divided by the number of vibrators in a group, then an effective implementation is to have two groups. At any time, one group may be repositioning while the other group is in the process of acquiring data. The group that is currently acquiring data gets the same number of shots as there are vibrators in the group.

Chaque vibreur effectue des balayages presque en continu, avec seulement une courte pause à la fin de chaque balayage pour réinitialiser l'équipement. Lorsque le premier groupe a terminé de tirer, le deuxième groupe est en position et commence à tirer tandis que le premier groupe se déplace jusqu'au prochain emplacement. Le temps de glissement fait % du temps de balayage, si bien que l'estimation et le retrait d'harmoniques peuvent être appliqués aux données acquises. Toutefois, comme le nombre de tirs est égal au nombre de vibreurs dans chaque groupe, une inversion simultanée de diversité n'est pas possible. Each vibrator scans almost continuously, with only a short pause at the end of each scan to reset the equipment. When the first group has finished firing, the second group is in position and starts firing while the first group moves to the next location. The slip time is% of the sweep time, so the estimation and removal of harmonics can be applied to the acquired data. However, as the number of shots is equal to the number of vibrators in each group, a simultaneous inversion of diversity is not possible.

Si, dans un autre exemple, le temps de balayage pour chaque vibreur fait 25 environ deux fois le temps d'écoute, alors une méthode utilisant trois groupes peut être employée à des fins utiles. Dans le cas de neuf vibreurs, il sera possible d'avoir trois groupes de trois vibreurs, les vibreurs dans chaque groupe étant activés quatre fois avec des retards variables entre les tirs. Le modèle suivant lequel les tirs sont effectués 30 serait agencé de façon à ce que les deux premiers tirs de chaque groupe alternent avec les deux derniers tirs du groupe précédent et à ce que les troisième et quatrième tirs de chaque groupe alternent avec les deux premiers tirs du groupe subséquent. Pour les tirs qui satisfont l'équation (1), le bruit harmonique peut être estimé et retiré. Une inversion simultanée de diversité peut ensuite être appliquée aux données acquises pour chaque groupe. If, in another example, the scan time for each vibrator is about twice the listening time, then a three-group method can be used for useful purposes. In the case of nine vibrators, it will be possible to have three groups of three vibrators, the vibrators in each group being activated four times with varying delays between shots. The pattern in which the shots are made 30 would be arranged so that the first two shots of each group alternate with the last two shots of the previous group and the third and fourth shots of each group alternate with the first two shots. of the subsequent group. For shots that satisfy equation (1), the harmonic noise can be estimated and removed. A simultaneous diversity inversion can then be applied to the data acquired for each group.

La figure 9(a) est une illustration schématique d'un agencement de prospection sismique selon un mode de réalisation de l'invention. Fig. 9 (a) is a schematic illustration of a seismic survey arrangement according to one embodiment of the invention.

L'agencement de prospection sismique comprend une pluralité de vibreurs 1, 2, 3, 4 et un moyen de commande 5. Deux groupes de vibreurs A, B sont définis sur la figure 9(a), chaque groupe contenant deux vibreurs dans chaque groupe, mais l'agencement de prospection sismique de l'invention n'est pas limité à ce nombre de groupes particulier ou à ce nombre de vibreurs par groupe. Le moyen de commande 5 est capable d'activer chaque groupe indépendamment de l'autre groupe. Par exemple, le moyen de commande peut être connecté électriquement à chaque groupe de vibreurs de façon à ce qu'il puisse envoyer un signal électrique à un groupe sélectionné pour activer chaque vibreur dans le groupe sélectionné. Le moyen de commande est adapté 20 pour activer les vibreurs selon, par exemple, une méthode de "balayage glissant simultanée" du type décrit en référence à la figure 3 ou une méthode "à retard de temps variable" du type décrit en référence au The seismic survey arrangement comprises a plurality of vibrators 1, 2, 3, 4 and a control means 5. Two groups of vibrators A, B are defined in Fig. 9 (a), each group containing two vibrators in each group but the seismic survey arrangement of the invention is not limited to that particular number of groups or number of vibrators per group. The control means 5 is capable of activating each group independently of the other group. For example, the control means may be electrically connected to each group of vibrators so that it can send an electrical signal to a selected group to activate each vibrator in the selected group. The control means is adapted to activate the vibrators according to, for example, a "simultaneous sliding scanning" method of the type described with reference to FIG. 3 or a "variable time delay" method of the type described with reference to FIG.

Tableau 2.Table 2.

Quatre vibreurs sont montrés sur la figure 9(a), agencés en deux groupes contenant chacun deux vibreurs, mais un agencement de prospection sismique de l'invention n'est pas limité à ces nombres de vibreurs et de groupes. Un agencement de prospection sismique de l'invention destiné à être utilisé avec la méthode de "balayage glissant simultanée" peut contenir deux groupes ou plus de vibreurs activables indépendamment, un groupe au moins contenant plus d'un vibreur. Un agencement de prospection sismique de l'invention destiné à être utilisé avec la méthode de "retard de temps variable" peut contenir deux groupes ou plus de vibreurs activables indépendamment ou peut, en alternative, contenir deux vibreurs ou plus activables indépendamment. Four vibrators are shown in Fig. 9 (a), arranged in two groups each containing two vibrators, but a seismic survey arrangement of the invention is not limited to these numbers of vibrators and groups. A seismic survey arrangement of the invention for use with the "simultaneous sliding sweeping" method may contain two or more groups of independently activatable vibrators, with at least one group containing more than one vibrator. A seismic survey arrangement of the invention for use with the "variable time delay" method may contain two or more groups of independently activatable vibrators or may alternatively contain two or more independently activatable vibrators.

L'agencement de prospection sismique de la figure 9(a) comprend en outre un arrangement d'un récepteur sismique ou plus (deux récepteurs 6, 7 sont montrés sur la figure 9(a), mais l'agencement de prospection sismique n'est pas limité à deux récepteurs). 10 La figure 9(b) est un organigramme schématique du moyen de commande 5. Le moyen de commande comprend un processeur de données programmable 8 avec une mémoire de programme 9, par exemple sous la forme d'une mémoire morte ROM, stockant un programme destiné à commander le moyen de commande 5 pour activer les vibreurs 1, 2, 3, 4 selon, par exemple, une méthode telle qu'illustrée sur la figure 3 ou dans le Tableau 2, ou telle que définie par l'équation (1) ci-dessus. Le système comprend en outre une mémoire de lecture/écriture non volatile 10 pour stocker, par exemple, toutes données devant être conservées en l'absence de source d'alimentation électrique. Une mémoire "de travail" ou "bloc-notes" pour le processeur de données est fournie par une mémoire vive (RAM) 11. Une interface d'entrée 12 est prévue, par exemple pour recevoir des instructions et des données. Une interface de sortie 13 est prévue, par exemple pour sortir des signaux d'activation jusqu'à un 25 récepteur sélectionné ou à un groupe de récepteurs sélectionné. Un programme définissant la séquence d'activation des récepteurs ou groupes de récepteurs peut être fourni par le biais de l'interface d'entrée 12 ou peut en alternative être fourni par une mémoire de données lisibles par machine 14. The seismic survey arrangement of Fig. 9 (a) further comprises an arrangement of one or more seismic receivers (two receivers 6, 7 are shown in Fig. 9 (a), but the seismic survey arrangement is not limited to two receivers). Fig. 9 (b) is a schematic flow diagram of the control means 5. The control means comprises a programmable data processor 8 with a program memory 9, for example in the form of a ROM, storing a program for controlling the control means 5 for activating the vibrators 1, 2, 3, 4 according to, for example, a method as illustrated in Fig. 3 or in Table 2, or as defined by equation (1 ) above. The system further includes a non-volatile read / write memory 10 for storing, for example, any data to be stored in the absence of a power source. A "working" or "notepad" memory for the data processor is provided by a RAM 11. An input interface 12 is provided, for example to receive instructions and data. An output interface 13 is provided, for example to output activation signals to a selected receiver or group of receivers. A program defining the activation sequence of the receivers or groups of receivers can be provided via the input interface 12 or alternatively can be provided by a machine-readable data memory 14.

Le programme destiné à faire fonctionner le moyen de commande et à exécuter la méthode décrite précédemment ici est stocké dans la mémoire de programme 9, laquelle peut être mise en oeuvre sous la forme d'une mémoire à semi-conducteurs, par exemple du type ROM, lequel est bien connu. Toutefois, le programme peut être stocké dans n'importe quel 5 autre support de stockage approprié, comme un porteur de données magnétique 9a (tel qu'une "disquette") ou un CD-ROM 9b. The program for operating the control means and for executing the method described hereinabove is stored in the program memory 9, which can be implemented in the form of a semiconductor memory, for example of the ROM type. which is well known. However, the program may be stored in any other suitable storage medium, such as a magnetic data carrier 9a (such as a "floppy disk") or a CD-ROM 9b.

La présente invention est applicable à la fois à des sources de vibration d'énergie sismique terrestres et à des sources de vibration d'énergie 10 sismique marines. The present invention is applicable to both terrestrial seismic energy vibration sources and marine seismic energy vibration sources.

Claims

CLAIMS:

A seismic survey method comprising the steps of: activating the or each vibrator in a first group of vibrators at time TO; and to activate the or each vibrator in a second group of vibrators 10 at time T1, where TO <T1 <TO + S1 + L where Sl is the scanning time of the first group of vibrators and L is the listening time; wherein at least one of the first group of vibrators and the second group of vibrators comprises at least two vibrators.

2. A method as claimed in claim 1 wherein the second group of vibrators is the first group of vibrators.

A seismic survey method as claimed in claim 1 or claim 2 and including the step of activating the or each group of vibrators at least as many times as there are vibrators in the respective group and Such that the contribution of each vibrator in a group can be determined by an algebraic operation on scans receiver recordings made by the respective group.

A method as claimed in claim 1, claim 2 or claim 3 and including the further step of activating the or each vibrator in a third group of vibrators at time T2, where Tl <T2 <Tl + S2 + L o S2 is the scan time of the second group of vibrators.

5. A method as claimed in any preceding claim wherein Tl - TO> (n - 1) Si Io! n (fif o), where n is a natural integer, Jo is the lower frequency limit of the vibrator scan, and f is the upper frequency limit of the vibrator scan.

A method as claimed in claim 5 and further comprising estimating from the acquired data the noise in the acquired data due to the mth harmonic, o mSn.

A method as claimed in any preceding claim and further comprising the steps of activating the or each vibrator in the first group of vibrators at time T2, where Tl <T2 <Tl + S2 + L o S2 is the scanning time of the second group of vibrators; and activating the or each vibrator in the second group of autocanners T3oT2 <T3 <T2 + S1 + L; wherein the first group of vibrators is different from the second group of vibrators; and wherein T3 - T2E Tl - TO.

8. A method as claimed in claim 7 in which the jth group of vibrators contains Nj vibrators and is activated Ni + 1 time.

9. A seismic survey method comprising the steps of: activating a first vibrator at time TO; to activate a second vibrator different from the first vibrator at time T1, where TO <T1 <TO + Sl + L where Sl is the scanning time of the first vibrator and L is the listening time; to activate the first vibrator at time T2, where Tl <T2 <Tl + S2 + L o S2 is the scanning time of the second vibrator; and activating the second vibrator at time T3 where T2 <T3 <T2 + Si + L and o T3-T2ET1 -TO.

A method as claimed in claim 7, claim 8 or claim 9 wherein T3 - T2> Ti - TO. 20

11. A seismic survey arrangement comprising: a plurality of vibrators; and a control means adapted to activate the or each vibrator in a first group of vibrators at time TO and to activate the or each vibrator in a second group of vibrators at time T1, where TO <Tl <TO + Si + L o Si is the scan time of the first group of vibrators and L is the listening time. 30

12. A seismic survey arrangement as claimed in claim 11 wherein the control means is adapted to activate the or each group of vibrators at least as many times as there are vibrators in the respective group and so that the contribution of each vibrator in a group can be determined by an algebraic operation on scans receiver recordings made by the respective group.

A seismic survey arrangement as claimed in claim 11 or claim 12 wherein the first group of vibrators is different from the second group of vibrators; and wherein the control means is further adapted to activate the or each vibrator in the first group of vibrators at time T2, where T1 <T2 <T1 + S2 + L o S2 is the scanning time of the second group of vibrators and to activate the or each vibrator in the second group of vibrators at time T3 o T2 <T3 <T2 + S1 + LetoT3-T2 * T1 -TO.

14. A seismic survey arrangement as claimed in any one of claims 11, 12 and 13 and adapted to activate the first and second groups of vibrators such that Tl - TO> (n - 1) Si fol n (ft - fo), one is a natural integer, fo is the lower frequency limit of the vibrator scan and f is the upper frequency limit of the vibrator scan.

15. A seismic survey arrangement comprising: a plurality of vibrators; and control means adapted to: a) activate a first vibrator at the time TO; b) activate a second vibrator different from the first vibrator at time T1, where TO <T1 <TO + Sl + L where Sl is the scanning time of the first vibrator and L is the listening time; c) activate the first vibrator at time T2, where Tl <T2 <Tl + S2 + L o S2 is the scanning time of the second vibrator; and d) activating the second vibrator at time T3 o T2 <T3 <T2 + Si + L and o T3 - T2 E Tl - TO.

16. A seismic survey arrangement as claimed in claim 15 and adapted to activate the second group of vibrators at time T3 o T3 - T2> T1 - TO.

17. 20 18.

A seismic survey arrangement as claimed in any one of claims 1-16 wherein the control means comprises a programmable data processor.

A storage medium containing a program for the data processor of a seismic survey arrangement as defined in claim 17.